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◆IPv6(IPv4・IPv6ヘッダフォーマット)

※動作確認は、Cisco2500、Cisco1710、Cisco1720、Cisco1721、Cisco2611、Cisco2650、Cisco3620シリーズのルータ、Catalyst2900、Catalyst2950シリーズのスイッチなどで確認しています。コマンド、出力結果、動作は、機種、IOSのバージョンで異なる場合があります。
 資格取得が就職、転職、派遣に有利なのは確かですが、「資格=即戦力」とは言えません。実機を操作して資格取得と同時に就職・転職・派遣後に求められるエンジニア(仕事・ジョブ・ワークの達人)としての即戦力を養いましょう。


◆IPv6(IPv4・IPv6ヘッダフォーマット)

まずは、IPv4、IPv6基本フォーマットを図に示します。

それから、IPv6の特徴とメリットを紹介してゆきます。

◆IPv4基本ヘッダフォーマット
0 15 16 31
バージョン ヘッダ長 サービスタイプ パケット長
識別子 フラグ フラグメントオフセット
生存時間      プロトコル ヘッダチェックサム
送信元IPアドレス
宛先IPアドレス
オプション パディング
←―― 32ビット ――→

◆IPv6基本ヘッダフォーマット
0 15 16 31
バージョン トラフィッククラス フローラベル
ペイロード長 次ヘッダ ホップリミット
送信元IPアドレス
宛先IPアドレス
←―― 32ビット ――→

◆IPv6ヘッダの特徴

IPv4、IPv6基本フォーマットを確認したところで、IPv6の特徴とメリットを説明してゆきます。

●フィールド数が減少

 IPv4ヘッダサイズは、20バイト、IPv6ヘッダサイズは、20バイトあります。IPv6ヘッダサイズは、IPv4ヘッダサイズと比べて、20バイト増えていますが、フィールド数は、12個から8個に減っています。これは、中継ルータの負荷が軽減されることを意味します。

●TTLからホップリミットに変更

 IPv4へッダの中にはTTL(Time To Live)があります。この値は、ルータを通過するごとに変化する値です。この変化するTTLがあるため、ヘッダチェックサム値は、各ルータにおいて、再計算しなければなりません。これは、ルータにとって、大きな負担となり、遅延をもたらす原因になっています。

 IPv4では、TTLフィールドは、残りのルータのホップ数か、残存時間のどちらかを指定するようになっていますが、実際にはホップ数しか使われていません。そこで、IPv6では、ホップリミットという名称に改称し、ホップ数のみに統一しています。

●可変長から固定長へ

 IPv4ヘッダには、オプションフィ―ルドがあります。この部分には、暗号化など、さまざまな付加サービスに関する情報が書き込まれます。このため、ヘッダが可変長になるため、ルータにとって、ハードウェア処理が行うことが難しくなっています。これに対して、IPv6ヘッダは、40バイトの固定長となっているため、ルータは処理を高速化することができます。

これらのことから、ルータやスイッチがパケットを転送する際の負荷が減っています。

●フィールド数が減少

 IPv4では、IPレイヤでもチェックサムを行っています。昔に比べると、IPよりも下位のレイヤサービスの信頼性は、向上しています。それなのに、TCP/UDPレイヤにおいても、TCP/UDP情報と、宛先IPアドレス、送信先IPアドレス、プロトコル番号、データ長からなる「擬似ヘッダ」を含めてチェックサムを実行しています。

このため、IPv6ではIPレイヤでのヘッダチェックサムを廃止しています。

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